影响"碳化硅砖"性能的工艺因素 |
我们回顾上节的内容是有关碳化硅内容 的前言部分, 我们这一节来看一下具体的内容。 影响碳化硅砖性能的工艺因素主要有原料、结合剂、添加剂等。 1.镁砂 国外最初生产碳化硅砖时采用的是高纯烧结镁砂,随着对碳化硅砖使用过程的深入研究发现,高温下有如下反应: MgO+C→Mg↑+CO↑ 这个反应一般在1650℃开始,到l750℃时反应加剧,这是碳化硅砖使用过程中损耗的重要原因之一,也是碳化硅砖在1700℃以上使用损耗明显加剧的原因。镁砂中的杂质SiO2,Fe2O3 等对上述反应有促进作用,因此,希望镁砂有较高的纯度。 电熔镁砂相对烧结镁砂来说,结晶结构更完整,对碳的还原作用也更稳定,特别是大结晶电熔镁砂这些特征表现得更为突出,所以碳化硅砖的生产开始转向使用电熔镁砂。考虑到碳的结合状态和结合剂的浸润性,也可以电熔镁砂烧结镁砂混合使用。我国的碳化硅砖基本上是使用电熔镁砂。 碳化硅砖的使用结果表明,用MgO含量高、方镁石相结晶颗粒大、钙硅比大于2的镁砂,生产碳化硅砖效果最好。 2.添加物 在碳化硅砖的损毁过程中,石墨的氧化是最主要的原因之一。由于氧化失碳,致使砖体结构疏松,强度下降。损毁过程遵循氧化失碳→结构疏松→侵蚀→冲刷溶损的路途。为了提高碳化硅砖的抗氧化性,可以加入一定量的添加物,包括硅粉、铝粉、FeSi合金、CaSi合金、SiC,Si3N4,B4C等。添加物的另一个作用是在耐火氧化物和石墨之间“搭桥”,使石墨和耐火氧化物形成牢固的结合,这种作用是由于添加物在一定温度下形成新的矿物相促成的。 3.石墨 石墨是碳化硅砖中另一个基本组分。石墨具有很好的耐火材料基本特性,主要理化指标:固定碳85%~98%,灰分13%~2%(主要成分SiO2,Al2O3等),相对密度2.09~2.23,熔点3640K(挥发)。由于石墨非常容易被氧化,所以长期以来没有引起人们的重视。 碳化硅砖使用过程中,石墨的氧化有三种原因: (1)空气中氧对石墨的氧化; (2)渣中氧化物对石墨的氧化; (3)石墨本身所含杂质氧化物对石墨的氧化。 这些氧化物主要指SiO2和Fe2O3。 碳化硅砖中杂质氧化物和石墨反应后,造成砖体结构疏松,透气性增大、强度下降,这是碳化硅砖损毁的内因。因此,生产碳化硅砖大都选用纯度高、磷片结晶大的石墨。 4.结合剂 结合剂对碳化硅砖及其他含碳耐火制品来说,作用至关重要。石墨和耐火氧化物之间没有互溶关系,也不可能相互烧结,常温下他们要靠结合剂粘接固化。高温下,结合剂则要结焦碳化,和石墨形成碳结合,一般这种结合剂是指树脂类、沥青类等有机物。结合剂高温结焦碳化后形成约3%左右的碳,这个量虽然不多,但在碳化硅砖或其他含碳制品中却是最具有活力的组成部分,对制品的高温性能有重要影响。我国碳化硅砖或其他含碳制品生产过程和产品质量不够稳定,其中一个重要原因是结合剂不稳定造成的。 碳化硅砖结合剂大体可以分三种类型:酚醛树脂类、改性沥青类、石油裂解副产品类,其中使用效果最好、用量最多的是酚醛树脂类。 我国生产碳化硅砖及其他含磷耐火制品,最常用的添加物是铝粉、硅粉和SiC粉。 (索引关键字:耐火材料,氮化硅,氮化硅结合碳化硅,氮化硅铁粉体,赛隆结合碳化硅,巩义耐火材料厂,氮化物结合复合材料,碳化硅砖,结合刚玉砖,氮化硅及赛隆粉体,刚玉砖,刚玉莫来石砖,含铬耐火材料,含锆耐火材料) 以上内容由巩义市特种耐火材料厂(www.gongyitenai.com)为您整理提供
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